一种天然高分子甲醛清除剂及其制备方法

1.本发明涉及室内空气净化技术领域，具体涉及一种天然高分子甲醛清除剂及其制备方法。


背景技术：

2.随着社会经济的高度发展，室内空气污染带来诸多健康问题，主要可引发三大疾病：病态建筑综合症(sickbuildingsyndrome，sbs)、建筑相关疾病(buildingrelatedillness，bri)和化学过敏反应症(multiplechemicalsensitivity，mcs)。
3.室内空气污染物主要为有害气体，包括甲醛、苯系物、二氧化硫、氮氧化物、氨和各种挥发性有机化合物等。室内空气污染问题越来越受到大众重视，并且是人们在新居、办公、商业楼宇、学校、酒店等装修后首先考虑的问题。但随着建筑设计标准的提高，其保温性和气密性的增强，特别是在北方冬季地区或者安装空调的房间内，减少了换风次数，大大限制了有害污染物向建筑外界的扩散，致使室内污染加剧，室内空气逐步恶化，以甲醛为首的室内空气污染也就越来越突出。
4.室内的甲醛来源主要为装修材料，所使用的装修材料如细木工板、胶合板、刨花板、中密度纤维板和地毯等人造板材，都含有大量的甲醛。由于树脂与甲醛结合具有较强的粘合性，并且可以加强人造板材的硬度和强度，同时拥有防腐、防虫等效果，因此甲醛在装修材料中被大量使用。目前，人造板材中的粘合剂为脲醛树脂和酚醛树脂等，其主要成分就是甲醛、苯酚、尿素及其他辅料。人们使用这些含有甲醛的装修材料制造家具、装饰墙面时，其中含有的未参加反应的甲醛就会缓慢的向室内环境释放，这也成为室内空气污染的主要来源之一。此外，其他装修材料，如壁纸、发泡塑料、油料和漆料等也会释放甲醛，造成室内甲醛的累积效应。
5.目前用于室内甲醛清除的产品主要有空气净化设备、空气净化摆件及空气净化剂等三大类。空气净化设备依赖于过滤器的性能，专业有效的过滤甲醛的空气净化设备动则4000元以上，且需定期更换滤芯，其使用成本较高；空气净化摆件主要包括炭包、除甲醛凝胶等相关产品，炭包易于吸附饱和而造成二次污染，凝胶类产品(如cn113274953a一种除甲醛凝胶及其制备方法)主要通过缓释二氧化氯进入空气中，利用其强氧化性缓慢分解甲醛，游离的二氧化氯存在被人体吸入的风险，不利于人体健康；空气净化剂产品因其成本低廉、使用方便、除醛效率持久而被大量研究。
6.现有的空气净化剂产品主要分为化学吸附性及催化分解性两大类，化学吸附性(如cn111195410a甲醛清除剂及其制备工艺)多采用氨基酸等含氨基类物质作为主反应剂，但存在化学用料过多，安全性能不明的缺陷，催化分解性主要分为生物酶(cn113351007持效型生物酶甲醛清除剂)和光触媒(cn113083007a一种高效环保复合纳米光触媒甲醛清除剂及其制备方法)两类产品，前者生产及使用过程中因基本不通过冷链运输，生物酶活性极易丧失导致产品无效，后者对紫外线的依赖较大，不利于在室内等封闭场景下的大规模使
用。
7.基于以上背景研究，通过全活性高分子组分天然植物提取的方式，制得一种适合室内空气长效清除甲醛的天然高分子甲醛清除剂，并推广其在现有空气净化体系中的应用，改善室内空气品质，具有显著的社会效益和经济意义。


技术实现要素：

8.本发明针对现有技术中的不足，提供一种天然高分子甲醛清除剂。
9.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
10.一种天然高分子甲醛清除剂，该天然高分子甲醛清除剂由下述重量份含量的组分构成：生物碱提取液5～20份、精油提取液1～10份、渗透剂0.05～0.2份、去离子水70～90份。
11.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
12.进一步地，所述生物碱提取液的成分为含氨基基团、羟基基团和活泼氢基团中的一种或多种的化合物。
13.进一步地，所述生物碱提取液提取自苦木、鱼腥草和黄连中的一种或多种；生物碱是一种包含氮原子，天然存在的碱性化合物，大多数的生物碱对人体有毒，因此优选特定的生物碱对本发明的实施非常重要。
14.进一步地，所述精油提取液的成分为含萜烯基团的化合物。
15.进一步地，所述精油提取液提取自艾叶、洋甘菊、金银花和酸橙中的一种或多种；精油是一种芳香物质，是从植物中萃取出來的芳香分子，作为植物体自我保护的重要成分，具有显著的杀菌抗病毒作用。
16.进一步地，所述渗透剂为非离子表面活性剂，选自jfc、jfc-1、jfc-2、jfc-e中的一种。
17.本发明还提供了一种所述天然高分子甲醛清除剂的制备方法，步骤如下：
18.s1、称量生物碱提取液和精油提取液混合搅拌，得到第一混合液；
19.s2、称量渗透剂，加入去离子水混合搅拌，得到第二混合液；
20.s3、将第一混合液和第二混合液混合搅拌，得到天然高分子甲醛清除剂。
21.优选的，在步骤s1中，所述混合搅拌的时长为1～5h。
22.进一步地，所述天然高分子甲醛清除剂作用于多种亲水性材质，包括乳胶漆面、pvc墙纸面、无纺布墙布面。
23.本发明的有益效果是：
24.本发明提供一种室温下联合采用化学吸附及络合沉降原理，可长效去除室内空气中低浓度甲醛的本质安全性甲醛清除剂，通过生物碱提取液中的氨基基团、羟基基团和活泼氢基团与空气中的甲醛发生化学吸附及络合反应去除甲醛，通过精油提取液中的萜烯基团等其它组分杀灭空气中的细菌净化空气，同时辅以特定含量的渗透剂，使净化剂可刚好渗入待处理的材质并破坏材质，维持净化剂去除甲醛的持久性；
25.本发明中所述的组分来源清晰，本质安全性高，可应用于与人共存的场景或工况，且合成方法简单，易于大规模生产推广，通过优选的特定植物提取液实现甲醛高效去除的同时，兼顾杀菌功效；
26.本发明所述的甲醛清除剂可高效作用于多种材质，且可以通过限定各种原料的份数，保持甲醛清除剂活性的同时，又抑制了材质表面结晶的出现。尤其是通过添加优选份数的渗透剂，可长期渗透固定于乳胶漆面、pvc墙纸面、无纺布墙布面等，作用后可将作用空间变成随时可自启动的大型甲醛净化器，持续对室内甲醛产生清除作用，15年保证环境甲醛浓度不反弹，该甲醛清除剂具有广泛的市场前景。
具体实施方式
27.现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
28.实施例1
29.一种天然高分子甲醛清除剂，该清除剂由下述重量份含量的组分构成：生物碱提取液5份、精油提取液10份、渗透剂0.1份、去离子水84.9份。
30.所述生物碱提取液提取自苦木，所述精油提取液提取自洋甘菊，所述渗透剂为jfc。
31.所述天然高分子甲醛清除剂通过以下方法进行制备：
32.s1、称量生物碱提取液5份，称取植物精油提取液10份，充分混合搅拌，得到第一混合液；
33.s2、称量jfc渗透剂0.1份，加入去离子水充分混合搅拌，得到第二混合液；
34.s3、将第一混合液和第二混合液混合搅拌均匀，得到天然高分子甲醛清除剂。
35.测试方法：所述天然高分子甲醛清除剂按qb2761-2006的方法进行甲醛清除率测试。同时，对上述实施例按《消毒技术规范》2002年版本2.1.1.7细菌定量杀灭实验方法进行大肠杆菌8099杀灭率测试。
36.该实施例制备得到的天然高分子甲醛清除剂具有95％的甲醛净化率和99.992％的抗菌率。
37.实施例2
38.一种天然高分子甲醛清除剂，该清除剂由下述重量份含量的组分构成：生物碱提取液20份、精油提取液1份、渗透剂0.2份、去离子水78.8份。
39.所述生物碱提取液提取自鱼腥草，所述精油提取液提取自艾叶，所述渗透剂为jfc。
40.所述天然高分子甲醛清除剂通过以下方法进行制备：
41.s1、称量生物碱提取液20份，称取植物精油提取液1份，充分混合搅拌，得到第一混合液；
42.s2、称量jfc渗透剂0.2份，加入去离子水充分混合搅拌，得到第二混合液；
43.s3、将第一混合液和第二混合液混合搅拌均匀，得到天然高分子甲醛清除剂。
44.测试方法同实施例1。
45.该实施例制备得到的天然高分子甲醛清除剂具有99％的甲醛净化率和99.91％的抗菌率。
46.实施例3
47.一种天然高分子甲醛清除剂，该清除剂由下述重量份含量的组分构成：生物碱提取液10份、精油提取液5份、渗透剂0.05份、去离子水84.95份。
48.所述生物碱提取液提取自黄莲，所述精油提取液提取自金银花，所述渗透剂为jfc-1。
49.所述天然高分子甲醛清除剂通过以下方法进行制备：
50.s1、称量生物碱提取液10份，称取植物精油提取液5份，充分混合搅拌，得到第一混合液；
51.s2、称量jfc-1渗透剂0.05份，加入去离子水充分混合搅拌，得到第二混合液；
52.s3、将第一混合液和第二混合液混合搅拌均匀，得到天然高分子甲醛清除剂。
53.测试方法同实施例1。
54.该实施例制备得到的天然高分子甲醛清除剂具有97.3％的甲醛净化率和99.97％的抗菌率。
55.对比例1
56.一种天然高分子甲醛清除剂，该清除剂由下述重量份含量的组分构成：生物碱提取液5份、渗透剂0.1份、去离子水94.9份。
57.所述生物碱提取液提取自苦木，所述渗透剂为jfc。
58.所述天然高分子甲醛清除剂通过以下方法进行制备：
59.s1、称量生物碱提取液5份；
60.s2、称量jfc渗透剂0.1份，加入去离子水充分混合搅拌，得到混合液；
61.s3、将生物碱提取液5份和混合液混合搅拌均匀，得到天然高分子甲醛清除剂。
62.测试方法同实施例1。
63.该实施例制备得到的天然高分子甲醛清除剂具有95.3％的甲醛净化率和91％的抗菌率。
64.对比例2
65.一种天然高分子甲醛清除剂，该清除剂由下述重量份含量的组分构成：生物碱提取液30份、精油提取液1份、渗透剂0.2份、去离子水68.8份。
66.所述生物碱提取液提取自鱼腥草，所述精油提取液提取自艾叶，所述渗透剂为jfc。
67.所述天然高分子甲醛清除剂通过以下方法进行制备：
68.s1、称量生物碱提取液30份，称取植物精油提取液1份，充分混合搅拌，得到第一混合液；
69.s2、称量jfc渗透剂0.2份，加入去离子水充分混合搅拌，得到第二混合液；
70.s3、将第一混合液和第二混合液混合搅拌均匀，得到天然高分子甲醛清除剂。
71.测试方法同实施例1。
72.该实施例制备得到的天然高分子甲醛清除剂具有99.8％的甲醛净化率和99.92％的抗菌率。
73.对比例3
74.一种天然高分子甲醛清除剂，该清除剂由下述重量份含量的组分构成：精油提取液5份、渗透剂0.05份、去离子水94.95份。
75.所述精油提取液提取自金银花，所述渗透剂为jfc-1。
76.所述天然高分子甲醛清除剂通过以下方法进行制备：
77.s1、称取植物精油提取液5份；
78.s2、称量jfc-1渗透剂0.05份，加入去离子水充分混合搅拌，得到混合液；
79.s3、将植物精油提取液和混合液混合搅拌均匀，得到天然高分子甲醛清除剂。
80.测试方法同实施例1。
81.该实施例制备得到的天然高分子甲醛清除剂具有82％的甲醛净化率和99.98％的抗菌率。
82.【表1】各实施例和对比例中各组份的占比及其甲醛净化率和抗菌率
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表1列出了实施例和对比例中各组份的占比及其甲醛净化率和抗菌率。对比实施例1和对比例1可以看出，如若配方中缺少精油提取液，制备得到的甲醛清除剂的抗菌率大大降低，从99.992％下降到91％，远远达不到要求；对比实施例2和对比例2可以看出当生物碱提取液的份数超过20份，达到30份时，制备得到的甲醛清除剂的甲醛净化率和抗菌率几乎没有受到任何影响，但是过多份数的生物碱提取液会导致甲醛清除剂在材质表面产生结晶；对比实施例3和对比例3可以看出，如若配方中缺少生物碱提取液，制备得到的甲醛清除剂的甲醛净化率大大降低，从97.3％降低到了82％。
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以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。